{"id":6494,"date":"2021-10-06T10:00:46","date_gmt":"2021-10-06T08:00:46","guid":{"rendered":"http:\/\/bifi.es\/el-premio-nobel-giorgio-parisi-y-la-colaboracion-janus-el-legado-de-giorgio-parisi-en-la-fisica-espanola\/"},"modified":"2021-10-06T10:47:25","modified_gmt":"2021-10-06T08:47:25","slug":"el-premio-nobel-giorgio-parisi-y-la-colaboracion-janus-el-legado-de-giorgio-parisi-en-la-fisica-espanola","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bifi.es\/es\/el-premio-nobel-giorgio-parisi-y-la-colaboracion-janus-el-legado-de-giorgio-parisi-en-la-fisica-espanola\/","title":{"rendered":"El Premio Nobel Giorgio Parisi y la Colaboraci\u00f3n Janus. El legado de Giorgio Parisi en la f\u00edsica espa\u00f1ola"},"content":{"rendered":"

El Premio Nobel de F\u00edsica de 2021<\/strong> ha correspondido en un 50% al profesor de la Universidad de Roma \u201cLa Sapienza\u201d, Giorgio Parisi<\/strong>, por sus contribuciones al estudio de sistemas desordenados, especialmente los conocidos como Spin Glasses<\/strong>, los vidrios, y la posterior aplicaci\u00f3n de estas ideas a campos tan diversos como la materia blanda, la biolog\u00eda o problemas de optimizaci\u00f3n en inform\u00e1tica.<\/p>\n

Es precisamente en torno al problema original de los Spin Glasses, el estudio te\u00f3rico de estos complejos materiales, donde se ha desarrollado la m\u00e1s intensa colaboraci\u00f3n con investigadores espa\u00f1oles de la Universidad de Extremadura, la Universidad Complutense de Madrid y la Universidad de Zaragoza.<\/p>\n

Esta colaboraci\u00f3n arranc\u00f3 en 1986 con una estancia postdoctoral de Luis Antonio Fern\u00e1ndez (UCM), seguida en 1987 con otra de Alfonso Taranc\u00f3n (Unizar),<\/strong> con G. Parisi como director. En esta \u00e9poca G. Parisi trabajaba especialmente en el estudio de la te\u00f3rica fundamental de las interacciones nucleares, concretamente en su formulaci\u00f3n en la red (Lattice Quantum Chromodynamics) para estudiar las propiedades b\u00e1sicas de las part\u00edculas elementales llamadas hadrones (protones, neutrones\u2026). Para ello, impuls\u00f3 y particip\u00f3 activamente en varios proyectos para la creaci\u00f3n de superordenadores dedicados para el estudio de estos sistemas muy demandantes de potencia de c\u00e1lculo. En este trabajo, ya con L.A. Fern\u00e1ndez y A. Taranc\u00f3n, se obtuvieron las mejores predicciones hasta el momento para la masa de los Hadrones y otras propiedades. Tambi\u00e9n se estudiaron las propiedades del Universo poco despu\u00e9s de su creaci\u00f3n, cuando estaba tan caliente que todas las part\u00edculas elementales estaban disociadas en quarks<\/em>, y la transici\u00f3n de fase que se produjo cuando se enfri\u00f3 y pasaron a formarse las part\u00edculas que conocemos hoy en d\u00eda. En la formulaci\u00f3n de la QCD<\/strong> en la red las aportaciones te\u00f3ricas fueron importantes, proponiendo un m\u00e9todo para poder incluir los fermiones, casi inabordable hasta ese momento. Se debe se\u00f1alar la contribuci\u00f3n en aquellos a\u00f1os de otro f\u00edsico de gran relevancia en la f\u00edsica de part\u00edculas, Nicola Cabibbo.<\/p>\n

Tambi\u00e9n desde 1979 G. Parisi ven\u00eda trabajando en los sistemas magn\u00e9ticos desordenados, tanto en sistemas bajo campos magn\u00e9ticos aleatorios como en spin glasses propiamente. Los Spin Glasses son materiales magn\u00e9ticos con propiedades misteriosas desde el punto de vista te\u00f3rico. En su origen, eran metales con una peque\u00f1a diluci\u00f3n de \u00e1tomos magn\u00e9ticos (Cobre y Manganeso, por ejemplo). Su propiedad principal es que sufren una transici\u00f3n de fase, pero no presentan magnetizaci\u00f3n, orden en el sentido cl\u00e1sico de la palabra. Encontrar lo que hab\u00eda que medir, las cantidades que nos indican el estado de un spin glass, es una compleja tarea. G. Parisi<\/strong> propuso en el inicio de los a\u00f1os 80<\/strong> lo que ha sido una de sus contribuciones m\u00e1s significativas: un spin glass no sufre la rotura de un par\u00e1metro de orden, como los materiales magn\u00e9ticos normales, su desorden intr\u00ednseco conduce a que tenemos en realidad infinitos par\u00e1metros de orden: es lo que se conoce como rotura de la simetr\u00eda de r\u00e9plicas (RSB por sus siglas en ingl\u00e9s).<\/strong> Muy coloquialmente podemos decir que si tomamos dos sistemas id\u00e9nticos y los vamos enfriando, cada uno de ellos evoluciona hacia un estado \u201ccongelado\u201d diferente, pudiendo tener infinitos estados diferentes de \u201ccongelaci\u00f3n\u201d. El par\u00e1metro que mide este desorden es conocido como el overlap<\/em> entre r\u00e9plicas<\/strong> y se define usando dos sistemas id\u00e9nticos que han evolucionado de forma diferente.<\/p>\n

Adem\u00e1s, los resultados te\u00f3ricos obtenidos en estos ex\u00f3ticos materiales magn\u00e9ticos, y en particular el concepto de ruptura de la simetr\u00eda de r\u00e9plica, fueron claves para que G. Parisi y colaboradores pudieran resolver, ya en el siglo XXI, uno de los problemas abiertos m\u00e1s antiguos de la f\u00edsica te\u00f3rica, el mecanismo por el cual, un material sin aparente orden estructural (un vidrio) y m\u00e1s parecido a un l\u00edquido que a un s\u00f3lido cristalino, pueda comportarse como un s\u00f3lido a todos efectos pr\u00e1cticos<\/strong>. Aunque la mayor\u00eda de los resultados obtenidos por G. Parisi se obtienen bajo ciertas aproximaciones (conocidas en f\u00edsica como aproximaciones de campo medio, que en este caso se corresponden con asumir la existencia de infinitas dimensiones f\u00edsicas), es particularmente destacable que la soluci\u00f3n propuesta por Parisi es capaz de describir anal\u00edticamente tambi\u00e9n el comportamiento de medios granulares o coloidales realistas a muy alta densidad, prediciendo, por ejemplo, con enorme precisi\u00f3n los exponentes cr\u00edticos de la llamada transici\u00f3n de jamming incluso a dimensi\u00f3n 2<\/strong>.<\/p>\n

Tras los desarrollos te\u00f3ricos encabezados por G. Parisi, pronto se vio que eran necesarios experimentos num\u00e9ricos para verificar diferentes hip\u00f3tesis<\/strong>; en el campo de los vidrios de espin, de hecho, se cre\u00f3 una cierta confusi\u00f3n entre diferentes grupos en torno a algunos resultados, con dos l\u00edneas claramente diferenciadas: una de ellas defend\u00eda un comportamiento \u201ccl\u00e1sico\u201d de los spin glass (existencia de un solo par\u00e1metro de orden o modelo de Droplets) mientras que la otra l\u00ednea (G. Parisi) defend\u00eda una rotura m\u00e1s compleja con infinitos par\u00e1metros de orden (RSB<\/strong>). La clarificaci\u00f3n de esta pol\u00e9mica, tras muchos esfuerzos te\u00f3ricos, necesitaba de simulaciones de Monte Carlo de vidrios de Spin, que requer\u00edan una potencia de c\u00e1lculo muy superior a la que pod\u00edan prestar los ordenadores existentes en la fecha. En el caso de los resultados en vidrios, la soluci\u00f3n obtenida por G. Parisi describ\u00eda una f\u00edsica mucho m\u00e1s rica que la observada previamente en estudios experimentales y te\u00f3ricos.<\/strong> Los estudios num\u00e9ricos han sido pues claves para comprobar su validez en modelos realistas de formadores de vidrios.<\/p>\n

\"\"Tras la vuelta a Madrid y Zaragoza, L.A. Fern\u00e1ndez y A. Taranc\u00f3n continuaron con la colaboraci\u00f3n con el grupo de G. Parisi<\/strong>, colaboraci\u00f3n que pas\u00f3 a centrarse completamente en los Spin Glasses. Se estableci\u00f3 una estrecha colaboraci\u00f3n para estudiar los vidrios de spin y desarrollar un ordenador dedicado de altas prestaciones<\/strong>. As\u00ed naci\u00f3 SUE (Spin Update Engine) que en el a\u00f1o 2000 obtuvo unos primeros resultados muy prometedores en la l\u00ednea de dar soporte a la hip\u00f3tesis de RSB.\u00a0\u00a0Al superordenador SUE le sigu<\/strong>ieron otros mejores y m\u00e1s potentes, que pasaron a ser llamados Janus,<\/strong> as\u00ed como la colaboraci\u00f3n de f\u00edsicos e ingenieros que la formaban, en la que participa G. Parisi. Mostramos una fotograf\u00eda del Ordenador dedicado Janus I, el pen\u00faltimo de la saga.<\/p>\n

Esta colaboraci\u00f3n se ha nutrido de colaboraciones cada vez m\u00e1s estrechas. Juan Jes\u00fas Ruiz Lorenzo (UEx) y poco despu\u00e9s V\u00edctor Mart\u00edn Mayor (UCM) han realizado largas estancias en Roma y han desarrollado importantes trabajos te\u00f3ricos y num\u00e9ricos con G. Parisi en aspectos muy complejos que han continuado aportando luz sobre el comportamiento de estos materiales. Otros investigadores espa\u00f1oles participantes han sido David Yllanes y Beatriz Seoane de la UCM, Antonio Gordillo de la UEx, David I\u00f1iguez, Denis Navaro, Carlos L\u00f3pez Ullod, Sergio Jim\u00e9nez, Sergio P\u00e9rez-Gaviro, Jorge Monforte, Raquel \u00c1lvarez Ba\u00f1os y Javier Moreno Gordo (Unizar)<\/strong>. Ha habido un intenso intercambio de doctorandos, j\u00f3venes post-docs, e investigadores entre el grupo de Giorgio Parisi en Roma, y los diferentes grupos espa\u00f1oles, habi\u00e9ndose, adem\u00e1s, codirigido varias tesis doctorales con la Universidad de Roma, recientemente (2015) la de Marco Baity-Jesi, codirigida por G. Parisi y V. Mart\u00edn-Mayor. Daniele Sciretti y Andrea Maiorano realizaron estancias muy fruct\u00edferas en Unizar en los inicios del proyecto Janus<\/strong>.<\/p>\n

La implicaci\u00f3n de G. Parisi en la colaboraci\u00f3n siempre ha sido intensa. De hecho, hay que destacar que tras la obtenci\u00f3n en 2007 del Microsoft Award<\/strong>, G. Parisi don\u00f3 parte del premio econ\u00f3mico para continuar con el desarrollo de los ordenadores dedicados para el estudio de los Spin Glasses.<\/p>\n

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La colaboraci\u00f3n Janus tambi\u00e9n estuvo \u00edntimamente relacionada con la creaci\u00f3n del BIFI<\/strong>. De hecho, la l\u00ednea de ordenadores dedicados y spin glasses es central en el Instituto, as\u00ed como la presencia de superordenadores, que desemboc\u00f3 en la creaci\u00f3n de su CPD y del nodo de la ICTS de la Red Espa\u00f1ola de Supercomputaci\u00f3n en Zaragoza, \u201cCESAR\u201d<\/strong>. Tambi\u00e9n el primer director cient\u00edfico del BIFI fue Enzo Marinari, miembro de la colaboraci\u00f3n Janus y principal colaborador de G. Parisi.<\/strong><\/p>\n

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Adem\u00e1s, m\u00e1s all\u00e1 del estudio de spin glasses, cabe destacar tambi\u00e9n la participaci\u00f3n de j\u00f3venes investigadores formados en la UCM y en la colaboraci\u00f3n Janus (como Marco Baity-Jesi o Beatriz Seoane) en la m\u00e1s joven Colaboraci\u00f3n Simons, promovida e integrada tambi\u00e9n por Giorgio Parisi junto a otros expertos mundiales en el estudio de la transici\u00f3n v\u00edtrea. Esta colaboraci\u00f3n tiene como objetivo resolver el problema v\u00edtreo, pero tambi\u00e9n la extensi\u00f3n de las ideas afianzadas en el campo de los vidrios a otros problemas actuales como el machine learning.<\/p>\n

\"\"La producci\u00f3n cient\u00edfica de los investigadores de la colaboraci\u00f3n Janus y Simons con G. Parisi es enorme<\/strong>. Numerosas Tesis, intercambio de postdocs, congresos, workshops (de uno de ellos en la UCM mostramos una foto), casi un centenar de art\u00edculos cient\u00edficos, el \u00faltimo de los cuales fue solo de hace unos pocos meses.<\/p>\n

En el perfil p\u00fablico de Giorgio Parisi en Google Scholar (https:\/\/scholar.google.com\/citations?user=TeuEgRkAAAAJ&hl=es<\/a>) puede verse su producci\u00f3n cient\u00edfica completa, y en el listado de colaboradores la importante presencia de investigadores espa\u00f1oles.<\/p>\n

Adjuntamos tambi\u00e9n la foto de una placa que se le prepar\u00f3 al Prof. Parisi con motivo de su 70 cumplea\u00f1os, y que mostraba los nombres de sus colaboradores a lo largo de toda su vida (el tama\u00f1o de la letra es funci\u00f3n del n\u00famero de art\u00edculos en coautor\u00eda). Pueden apreciarse en la misma claramente los nombres de Ruiz-Lorenzo, Mart\u00edn-Mayor, Fern\u00e1ndez, Taranc\u00f3n<\/strong>, Mu\u00f1oz-Sudupe, Yllanes, etc \u2026,\u00a0 todos ellos miembros de Janus y estrechos colaboradores de G. Parisi.<\/p>\n

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Tambi\u00e9n en el plano personal G. Parisi es una persona muy querida. Quiero recordar que en Roma se comentaba que \u201ctodo el que trabaja con G. Parisi habla bien de \u00e9l\u2026 por no decir que se enamora de \u00e9l\u201d.<\/p>\n

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